中小水泥企業(yè)粉磨系統(tǒng)“節(jié)能減排”途徑

1、中小水泥企業(yè)粉磨系統(tǒng)“節(jié)能減排”途徑摘要：水泥生產(chǎn)粉磨系統(tǒng)電耗占水泥生產(chǎn)總電耗的70%以上，而粉磨過程中的能量大部分轉化為熱耗而浪費掉。因此，粉磨系統(tǒng)的節(jié)能增效十分重要。尤其是在目前水泥工業(yè)產(chǎn)業(yè)結構調整的過程中，作為中小水泥企業(yè)節(jié)能環(huán)保技術改造的重點，一定要轉移到粉磨系統(tǒng)的節(jié)能減排工作上來。關鍵詞：中小水泥企業(yè)；粉磨系統(tǒng)；途徑怎樣做好粉磨系統(tǒng)的“節(jié)能減排”工作呢？從工藝技術角度講，除常規(guī)提高磨機產(chǎn)、質量的辦法之外，還應該把注意力集中到以

2、下三個方面：一是粉磨設備節(jié)能；二是粉磨系統(tǒng)節(jié)能；三是多利用廢棄物。1粉磨設備節(jié)能粉磨設備節(jié)能目前，我國中小水泥企業(yè)使用的粉磨設備仍舊是以球磨機為主，球磨機的粉碎機理屬于單顆粒粉碎，物料之間的有效相互作用很少。受本身工作原理的限制，球磨機能量利用率很低，大部分能量沒有用在物料的粉碎上，而是變成無用的熱量散發(fā)和噪音危害被損失掉。在粉磨過程中，除粉碎做功之外，還要在物料壓縮、流動等方面消耗一些能量。因此，低強度的粗顆粒粉碎后，磨內物料床層中細

3、顆粒的數(shù)量增加，比表面積增大、受力面增加、應力變小、粉碎困難；而且，大顆粒周圍被越來越多的細顆粒包圍，起到緩沖墊層的作用，粉磨效率降低；這是球磨機工作時必須加強通風、及時排除細粉、減少過粉磨現(xiàn)象，或改開路流程為閉路粉磨等措施、能提高粉磨效率的道理所在。1.1新型節(jié)能磨機取代傳統(tǒng)球磨機在物料的粉磨中，物料床層的穩(wěn)定非常重要。因此，近年來以料床粉碎理論而研制的立式磨、輥壓機、筒輥磨等新型節(jié)能粉磨設備，在逐步或部分取代球磨機。（1）在球磨機中

4、，物料的流動性好，難以形成穩(wěn)定的料床.2）在立式磨中，物料上下受限、側面自由，料床比較穩(wěn)定，物料被壓輥反復碾壓。（3）在輥壓機中，物料處在全部受限的狀態(tài)，料床穩(wěn)定，擠壓力很大，但擠壓機會僅有一次。（4）現(xiàn)代筒輥磨將物料集中在環(huán)形料槽之中，物料也處在幾乎全部受限的狀態(tài)，料床穩(wěn)定，雖擠壓力不如輥壓機大，但對物料床層可以進行多次輥壓，并實施料床粉碎。因此，這三種粉磨設備的能量利用率都比球磨機高，無論是水泥粉磨系統(tǒng)，還是礦渣微粉生產(chǎn)線，單產(chǎn)電耗

5、低，節(jié)能效果十分明顯。（詳見表1—1）表1—1不同粉磨設備能耗比較項目名稱粉磨原理粉磨物料產(chǎn)品的比表面積M2Kg粉磨系統(tǒng)電耗Kwht球磨機閉路單顆粒粉磨及研磨P.O42.5Mpa水泥35034～36輥壓機球磨機料層粉碎，一次擠壓P.O42.5Mpa水泥35028～30立式磨合成水泥部分料層粉碎及研磨P.O42.5Mpa水泥35026～28筒輥磨閉路料層粉碎，多次擠壓P.O42.5Mpa水泥35024～26綜上所述，有條件的水泥企業(yè)可以優(yōu)

6、先選用新型節(jié)能磨機取代傳統(tǒng)球磨機，組成新型節(jié)能粉磨系統(tǒng)。1.2節(jié)能改造措施左右減少到12個左右等等。萬噸水泥裝機容量降低到90～100kw范圍，即：一條年產(chǎn)30萬噸的水泥生產(chǎn)線，裝機容量減少到2700～3000kw范圍。由于生產(chǎn)線上電機少了、裝機容量降低了，因此，水泥綜合電耗隨之下降。在LEE設計理念中，粉磨系統(tǒng)的顯著特點是，通風與除塵系統(tǒng)一體化，又被稱為：集中收塵技術。該技術的要點是將庫底輸送設備改為箱式外殼的輸送機，如：FU拉鏈機等

7、；機殼下部輸送物料，上部作為通風管道。庫底通風系統(tǒng)與磨機通風系統(tǒng)連為一體，當球磨機工作時，庫底輸送系統(tǒng)形成負壓運行，揚塵點自然消失。與此同時，在水泥粉磨系統(tǒng)采用“三高一優(yōu)化”工藝技術，即：主機高效粉磨、輔機高利用率、分級設備高效選粉和優(yōu)化粉磨工藝流程；再配合以“預粉碎技術”、“變頻調速技術”及節(jié)能輔助設備等，使系統(tǒng)各項經(jīng)濟技術指標達到最佳。以球磨機粉磨系統(tǒng)為例，生料制備系統(tǒng)電耗可達到12～16kwht；水泥粉磨系統(tǒng)運行電耗可達到24～2

8、8kwht。（2）應用助磨劑技術水泥物料在粉磨過程中，加入少量的外加物質（氣體、液體或固體），能夠顯著提高粉磨效率或降低能耗，這種外加劑通稱為水泥助磨劑。自從1930年Goddard以樹脂作為助磨劑在英國首先取得專利以來，先后被用作助磨劑的物質已有幾十種。日本、美國、歐盟、東南亞和原蘇聯(lián)各國已經(jīng)在水泥磨上幾乎普遍采用了助磨劑。目前，國外水泥外加劑的使用比較普及，北美地區(qū)水泥助磨劑的使用比例高達85%，全球平均比例約為60%，而我國僅為2

9、0%左右。2007年我國水泥總產(chǎn)量將超過13億噸，如果設想：有50％的水泥生產(chǎn)過程應用水泥助磨劑技術，則可以實現(xiàn)：節(jié)電65億kwh；節(jié)約標準煤855萬噸；減少石灰石消耗8028萬噸；減少粘土消耗1112萬噸；多消耗工業(yè)廢渣6175萬噸；減排CO2氣體6175萬噸，減排SO2氣體8.03萬噸；節(jié)約耕地33330畝；節(jié)省廢棄物占地30860畝；這將是一項驚人的節(jié)能減排成果。物料在磨機襯板和研磨表面上的吸附與物料本身之間的積聚存在著很大的區(qū)別

10、。粉磨過程中，物料聚集的形成和發(fā)展有兩個階段，開始是小顆粒由于表面張力而具有較強的積聚力，粘附在大顆粒上或相互間粘附，形成的松散的積聚體，即“結團”。在這種松散集聚體的基礎上，進一步受機械應力作用，可發(fā)生類似于金屬焊接那樣的過程，使結構發(fā)生變化，晶格歪扭和變形。物料粉磨進入到這一階段后，機械能將使物料發(fā)生積聚與粉碎，它本身交替地轉換成表面能與結合能，出現(xiàn)“粉磨平衡”現(xiàn)象，物料的磨細過程將十分艱難，而粉磨電耗急劇增加。如果粉磨過程摻入助磨

11、劑，在第一階段就會發(fā)生作用，使結團解開，而第二階段現(xiàn)象就不會出現(xiàn)或少出現(xiàn)。應用助磨劑技術，是以化學作用作為切入點，改善磨內物料的表面性能，獲得分散度高、易磨性好的物料，從而，強化粉磨速度、提高粉磨效率。在常規(guī)試驗條件下，保持相同粉磨物料、粉體助磨劑摻加量0.4%，改變水泥助磨劑不同助磨組分，對出磨水泥產(chǎn)品顆粒組成影響的試驗結果見表2—1。表2—1摻加不同助磨劑對水泥產(chǎn)品顆粒組成影響的試驗結果粒徑范圍um＞8050～8030～5020～3